Questão 1

(UFPR - 2018 - 2ª FASE) Um novo sistema para captar água no deserto foi proposto por um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley. O sistema se baseia em compostos constituídos por íons metálicos conectados por moléculas orgânicas, os MOFs (Metal organic frameworks), de modo a gerar estruturas porosas, como mostrado na Figura A abaixo. O MOF foi inserido dentro de uma caixa coletora de água (Figura B). Durante a noite, a tampa da caixa fica aberta e o MOF captura água do ar do deserto, mantendo as moléculas de água aprisionadas dentro dos poros do material. No início do dia, a tampa é fechada e, com o calor, a água é expulsa do MOF e se condensa na tampa e nas paredes da caixa.

Fonte: Fathief, F. et at. Practical water production from desert air. Science Advances, 2018;4: eaat3198.

a) Considere o sistema em equilíbrio a seguir:

MOF (s) + xH₂O (g) ⇔ MOF • xH₂O (s)

A reação no sentido direto, que ocorre no sistema coletor de água durante a noite, é um processo endotérmico ou exotérmico? Justifique sua resposta.

b) Considerando o equilíbrio do item "a" e comparando a situação em dois locais com diferentes condições de umidade relativa, o sistema de coleta terá maior eficiência na captura (sorção) de água no local de maior ou de menor unidade relativa? Por quê?